精编高一下册《基因工程及其应用》知识点梳理:生物篇
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生物基因工程知识点总结生物基因工程知识点总结一、基因工程及其应用基因工程概念:基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗的说,就是按照人们意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
原理:基因重组结果:定向地改造生物的遗传性状,获得人类所需要的品种。
二、基因工程的工具1、基因的“剪刀〞—限制性核酸内切酶(简称限制酶)(1)特点:具有专一性和特异性,即识别特定核苷酸序列,切割特定切点。
(2)作用部位:磷酸二酯键(4)例子:EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列,并在G和A 之间将这段序列切开。
(黏性末端)(黏性末端)(5)切割结果:产生2个带有黏性末端的DN断。
(6)作用:基因工程中重要的切割工具,能将外来的DNA切断,对自己的DNA无损害。
注:黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。
基因的“针线〞——DNA连接酶作用:将互补配对的两个黏性末端连接起来,使之成为一个完整的DNA分子。
连接部位:磷酸二酯键基因的运载体(1)定义:能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。
(2)种类:质粒、噬菌体和动植物病毒。
三、基因工程的操作步骤1、提取目的基因2、目的基因与运载体结合3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测和鉴定四、基因工程的应用1、基因工程与作物育种:转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等2、基因工程与药物研制:干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗3、基因工程与环境保护:超级细菌五、转基因生物和转基因食品的安全性两种观点是:1、转基因生物和转基因食品不安全,要严格控制2、转基因生物和转基因食品是安全的,应该大范围推广。
三个方法让你生物成绩飙升对比记忆法在生物学学习中,有很多相近的名词易混淆、难记忆,对于这样的内容,可运用对比法记忆。
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必修一生物第四章知识点归纳第四章《基因工程与生物技术》主要讲解了基因工程的概念和原理、基因工程在农业、医学和环境保护中的应用等内容。
以下是该章节的主要知识点归纳:1. 基因工程的概念:基因工程是指通过人为手段将不同来源的DNA分子有目的地嫁接、组合或重新组合成新的DNA分子,然后将其转入宿主细胞中,并使其发生遗传转化。
基因工程技术包括基因克隆、基因切割、DNA连接、转基因技术等。
2. 基因工程的原理:基因工程的基本原理是通过DNA分子的切割、连接以及转导到宿主细胞中实现特定基因的表达。
常用的工具包括限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶、基因枪等。
3. 基因工程在农业中的应用:基因工程技术已经成功应用于农业领域,例如转基因作物的培育。
通过导入耐旱、抗虫害等特性的基因,可以提高作物的产量和抗性,减少化学农药的使用量。
4. 基因工程在医学中的应用:基因工程技术在医学领域有广泛应用,如生产重组蛋白质药物、基因诊断和基因治疗等。
通过基因工程技术可以生产出大量纯化的蛋白素药物,用于治疗多种疾病。
5. 基因工程在环境保护中的应用:基因工程技术还可以用于环境保护,例如基因工程菌株的应用可以清除环境中的有害物质,减少污染。
6. 转基因食品的争议:转基因食品指的是通过基因工程技术改变而来的食品。
由于转基因食品可能带来的潜在风险,如不良反应或对生态环境产生不良影响,因此在食品安全和生物安全方面引发了一些争议。
7. 生物技术的发展和前景:生物技术是以生物学为基础、利用生物分子、细胞和生物体制作新材料、新产品和新装置的技术。
生物技术的发展前景广阔,可以应用于农业、医学、环境保护、能源等多个领域,为人类的生活和产业带来巨大的改变。
高一生物基因工程知识点基因工程是应用生物技术手段对生物体基因进行分子水平的操作和改造,以达到某种特定目的的过程。
它是现代生物技术的重要组成部分,具有广泛的应用前景和巨大的社会经济效益。
下面将介绍一些高一生物基因工程的知识点。
一、基因工程的定义与概念基因工程(Genetic Engineering),又称基因重组技术或遗传工程,是指人为地对生物体的遗传物质DNA进行重组、修饰和改变,通过在DNA水平上的操作,实现对生物体基因的控制和调节,从而获得特定的基因组合和性状的改良。
二、基因工程的主要技术手段1. DNA重组技术:包括DNA分子剪切、粘接、连接、转化等操作,以实现对目标基因的操作和改造。
2. 基因克隆技术:通过将目标基因从一个生物体中剪切并插入到另一个生物体中,实现对目标基因的复制和扩增。
3. 基因敲除技术:通过人为干预基因的表达,使目标基因在特定生物体中失去功能,以研究其功能和调控机制。
4. 基因编辑技术:利用CRISPR/Cas9等工具,直接对基因序列进行定点改造,实现精确的基因编辑和修饰。
三、基因工程在农业领域的应用1. 转基因作物的培育:通过将外源基因导入作物中,使其获得抗虫、抗病、耐旱、抗逆等性状,提高作物的产量和品质。
2. 基因编辑育种:利用基因编辑技术,对农作物的基因组进行精确的改造,实现性状的快速改良和遗传纯化。
3. 基因工程种子的利用:在种子中加入抗生素和草除剂等基因的表达载体,使作物在生长过程中具有抗草药性和抗病药性,提高作物的生长环境适应性。
四、基因工程在医学领域的应用1. 基因治疗:通过将正常基因导入患者体内,修复患者体内异常或缺失的基因,治疗某些遗传性疾病。
2. 重组蛋白的生产:通过将目标基因导入细胞中,使细胞表达目标蛋白,用于生产重要的药物和治疗蛋白。
3. 基因诊断:通过对患者基因组的检测,发现和分析基因突变和异常,为疾病的早期诊断和治疗提供依据。
五、基因工程的伦理与风险基因工程技术的发展和应用给人类带来了众多的利益,但也存在一定的伦理和风险问题。
高中生物基因工程知识点框架高中生物基因工程知识基因工程概念:按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
基本原理:让目的基因在受体细胞内稳定且高效的表达。
理论基础:DNA是生物遗传物质的发现,DNA双螺旋结构,遗传信息传递方式核心:构建重组DNA分子(一)基本工具(技术基础)1.限制性核酸内切酶(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的(不切割自身DNA的原因:原核生物中无该限制酶的识别序列或其已被修饰)(2)功能:识别和切割DNA分子内一小段特殊的脱氧核苷酸序列(偶数碱基对回文序列)特异性表现:识别特定片段、切割该片段中的特定位点、形成一种末端Cf —G↓GATCC— & —↓GATC—(3)结果:DNA片段末端形成末端碱基互补的黏性末端或平末端2.DNA连接酶(1)功能:连接具有末端碱基互补的2个DNA片段,形成重组DNA分子Cf DNA聚合酶:只能将单个脱氧核苷酸逐个添加到已有的脱氧核苷酸链之后,需模板DNA,连接磷酸二酯键3.载体(1)条件:①能在受体细胞中稳定保存并大量复制,基本不影响受体细胞正常生命活动②一至多个限制酶酶切位点(必须在所需标记基因外),供外源DNA片段插入③标记基因,便于筛选含有重组DNA分子的受体细胞——往往需要根据需求改造天然载体。
(2)功能:①作为运载工具将目的基因转移到受体细胞内——载体选质粒的原因:具有环状结构,能够携带目的基因②利用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制和转录/表达(3)质粒(最常用的载体)一种能够自主复制,在细菌(或酵母菌)中独立于染色体之外存在的双链环状DNA分子(4)其它载体:噬菌体、动植物病毒(二)基因工程的应用1.动植物基因、细胞工程:优点①所需时间短②克服远缘杂交不亲和的缺陷(对应传统缺点)2.基因工程药物:首次是生长素释放抑制激素,然后胰岛素(E.coli产酶原)、干扰素等干扰素:我国第一个基因重组新药。
高中生物基因工程核心知识点总结
一、生物工程基本概念
1、生物工程:是以生物学知识、生物技术手段,对细胞、微生物、生物分子和其它生物材料进行改造,以及利用工程原理和技术解决或优化生物学问题的学科。
2、分子工程:建立、组装和修饰分子,应用分子的变化来把控和调整生命过程的学科。
3、基因工程:建立、组装和改变基因,应用基因的变化来把控和调整生命过程的学科。
二、基因工程的基本理论和实践
1、基因工程的概念:基因工程是对物种细胞的基因结构进行改变,使细胞依据调控的要求合成想要的物质或达到目的的技术。
2、基因组:基因组指细胞或组织中基因组成的细胞总和,它可以表达出一种物种所拥有的特性并参与各种活动。
3、转基因技术:利用质粒载体从一种生物体中取出基因,放入另一种生物体中,实现基因重组来改变生物遗传特性。
4、基因测序:利用核酸聚合酶酶切基因片段,用多种技术和设备测定其结构,分析基因的种类、数目、排布、重组等相关内容。
5、基因扩增技术:利用催化剂体外实现DNA的复制,改变或增加基因的数量,从而改变功能,调控细胞表达活动,引入新功能。
6、蛋白质工程:合成、结晶和组装蛋白质,改变其结构和性质,以达到改造表型的目的,从而实现新的功能。
高中生物基因工程知识点基因工程,这一充满神秘与创新的领域,在高中生物的学习中占据着重要的地位。
它不仅是现代生物技术的核心,也为解决许多现实问题提供了强大的工具。
首先,咱们来聊聊基因工程的基本工具。
就像盖房子需要砖头、水泥和工具一样,基因工程也有它不可或缺的“工具”。
限制性核酸内切酶,这名字听起来挺复杂,咱们可以叫它“限制酶”。
它能识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割 DNA 分子。
这就好比一把精准的剪刀,能够在长长的 DNA 链上准确地剪出我们想要的片段。
DNA 连接酶呢,就是负责把切开的 DNA 片段连接起来。
如果说限制酶是“剪刀”,那 DNA 连接酶就是“胶水”,把断开的 DNA 片段重新粘好,形成一个完整的 DNA 分子。
运载体也是重要的工具之一。
常见的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。
运载体的作用就像是一辆“小货车”,能够把我们需要的基因片段运输到受体细胞中去。
接下来,了解一下基因工程的基本操作程序。
第一步是获取目的基因。
这就像是在茫茫的基因海洋中找到我们需要的那一颗“珍珠”。
获取目的基因的方法有多种,比如从基因文库中获取,或者通过 PCR 技术进行扩增。
第二步是基因表达载体的构建。
这可是基因工程的核心步骤,就像盖房子要先搭好框架一样。
要把目的基因、启动子、终止子和标记基因等组合在一起,构建成一个完整的、能在受体细胞中表达的基因表达载体。
第三步是将目的基因导入受体细胞。
这一步就像是把货物送到指定的地点。
根据受体细胞的不同,导入的方法也有所不同。
比如,导入植物细胞可以用农杆菌转化法、基因枪法等;导入动物细胞常用显微注射法;导入微生物细胞则一般用感受态细胞法。
第四步是目的基因的检测与鉴定。
这就像是检查我们送出去的“货物”是否到达了正确的地方,并且是否能正常工作。
可以通过检测受体细胞中是否有标记基因的表达,或者通过分子杂交技术检测目的基因是否成功导入和转录,还可以通过抗原抗体杂交技术检测目的基因是否成功表达出蛋白质。
基因工程技术与应用知识点
1.基因工程技术的原理
基因克隆是指将感兴趣的基因从一个物种中剪切并插入到另一个物种
的DNA中。
首先,需要获得目标基因的DNA序列,然后通过PCR扩增得到
足够多的目标基因的DNA片段。
接下来,将目标基因的DNA片段与质粒进
行连接,形成重组质粒。
最后,将重组质粒导入宿主细胞中,使其进行复
制和表达。
这样,目标基因就被克隆到宿主细胞的基因组中。
转基因是指利用基因工程技术将外源基因导入目标细胞中,使其产生
新的功能或性状。
转基因主要通过两种方法实现:直接注射外源基因或利
用载体导入外源基因。
直接注射外源基因常用于转基因动物的制作,而利
用载体导入外源基因则常用于转基因植物的制作。
通过转基因技术,可以
实现农作物的抗虫、抗病、抗逆性增强,以及工业酶的大规模生产等。
2.基因工程技术的应用
农业领域:基因工程技术可以用于农作物的抗虫、抗病和抗逆性提高
等方面。
通过转基因技术,可以使植物表达抗虫蛋白,减少对农药的依赖;也可以导入外源基因,增强植物的抗逆性,使其在恶劣环境下仍能正常生长。
工业领域:基因工程技术可以用于工业酶的生产,如乳酸菌发酵生产
乳酸。
此外,基因工程还可以用于生物燃料的生产,如利用转基因酵母生
产乙醇。
高中生物基因工程知识点归纳
以下是高中生物中与基因工程相关的一些知识点归纳:
1. DNA结构与功能:了解DNA的双螺旋结构、碱基配对规则和DNA的复制过程。
2. 基因与基因表达:了解基因的定义、基因组的组成和基因的表达调控机制,包括转录和翻译。
3. 重组DNA技术:理解重组DNA技术的基本原理和操作步骤,如限制性内切酶、DNA连接酶和DNA电泳。
4. 基因克隆:了解基因克隆的过程和方法,包括构建重组DNA、载体选择、转化和筛选等步骤。
5. 基因转导:了解基因转导的原理和应用,包括病毒载体、质粒转染和基因枪等技术。
6. 基因编辑:了解基因编辑技术,如CRISPR-Cas9系统的原理和应用,以及其在基因治疗和基础研究中的潜在应用。
7. 转基因生物:了解转基因生物的概念、制备方法和应用,以及转基因植物和转基因动物在农业和生物医学领域的应用。
8. 伦理和安全问题:了解基因工程研究和应用中涉及的伦理和安全问题,如风险评估、知情同意和监管政策等。
高中生物基因工程知识点总结一、基因工程1、基因工程:通过诱导、控制、修饰和组装酶分子改造生物的技术手段,即基因工程。
2、基因是什么:基因是DNA(deoxyribonucleic acid)在调控生物表达的功能单位,它是细胞在传递遗传信息的实体,也是遗传的核心物质。
它决定着生物体的各种性状特征。
3、基因的分类:基因可以按照性质和功能分为结构基因、调控基因和其他基因。
4、基因工程改造方法:基因工程技术有多种,包括基因重组技术、克隆技术、突变技术、转基因技术和增幅技术等。
二、基因工程在实验室中应用1、基因工程在实验室中的应用:基因工程技术在实验室中的应用大大提高了有关生命科学研究的准确性和灵敏度,广泛应用于药物研发、蛋白质检测、临床诊断等领域。
2、基因芯片:基因芯片是一种微小的电子设备,它可以通过在芯片上安装的特定探针来检测特定基因的表达情况或者其他特征。
这种技术可以用来快速检测病毒、细菌等多种病原体,也可以用来研究和监测人体疾病的进展情况。
3、基因测序:DNA测序技术是利用数字技术对准确确定和分析DNA序列的一种技术。
它可以用来检测基因组DNA的结构、查找靶基因和生物多样性、研究基因变异和肿瘤等。
4、基因合成:基因合成技术是以整合DNA的方式制造新的蛋白质的技术,它是把细菌、哺乳动物等常用基因以指定的比例混合在一起。
三、基因工程的发展1、基因工程的发展趋势:基因工程的发展将继续走向优化、分析和精细化。
将进一步提升对生命系统的认识,并能更好地利用基因信息提高生物系统的性能。
2、基因工程的应用场景:基因工程可用于转基因作物的研发、制药新药研发、生物燃料的生物柴油等方面的开发应用,还可以进行生命科学的深入研究,探索新的生物机理。
3、基因工程的未来发展:基因工程技术将在药物研发、医疗诊断、育种良种、食品检测、农药残留和农作物耐药性等方面获得更大的应用,发挥更大的作用,更好地促进人类健康。
庖丁巧解牛知识·巧学一、基因工程的原理1.什么是基因工程基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的,需要有专门的工具。
基因工程的最大优势是能按照人们的意愿,定向地改造生物,满足人们的需要,同时,基因工程也有一定的潜在危险性。
2.基因操作的工具(1)基因的“剪刀”:指的是限制性核酸内切酶(简称限制酶)。
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子。
例如某种限制酶能够将苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因切割下来。
知识拓展限制酶是生物体内的一类酶,它们能将外来的DNA切断,但对自己的DNA无损害作用,这样可以保护细胞原有的遗传信息。
限制酶具有“特异性”,主要存在于微生物中,现在科学家已经从原核生物中分离出了许多限制酶,并且已经商品化,在基因工程中广泛应用。
目前已经发现了200多种限制酶。
(2)基因的“针线”:是指DNA连接酶,两种来源不同的DNA用同种限制酶切割后,末端可以相互黏合,但是这种黏合只能使互补的碱基连接起来,脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的DNA骨架上的缺口,需要靠DNA连接酶来“缝合”。
(3)基因的运载体:是指基因工程中的运输工具。
包括质粒、噬菌体和动植物病毒等。
最常用的运载体是质粒,它存在于细菌体内的小型环状DNA分子上。
质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物中,是细胞除染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子,最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。
知识拓展作为运载体必须具有三个条件:①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存;②具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接;③具有某些标记基因,便于进行筛选。
大肠杆菌质粒中常含有抗药性基因,如抗四环素的基因,可作为标记基因。
一般地,质粒的存在与否对宿主细胞的生存没有决定性作用。
高中生物基因工程知识点总结一、基因工程的概念基因工程,又称为重组 DNA 技术,是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外 DNA 重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
基因工程是在 DNA 分子水平上进行的操作,它打破了物种之间的界限,实现了不同物种之间基因的重新组合。
二、基因工程的工具1、限制性核酸内切酶(简称限制酶)限制酶能够识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。
2、 DNA 连接酶DNA 连接酶的作用是将两个具有相同末端的 DNA 片段连接起来,形成磷酸二酯键。
根据来源不同,DNA 连接酶可以分为两类:E·coli DNA 连接酶和 T4DNA 连接酶。
3、运载体常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。
运载体需要具备的条件有:能够在宿主细胞中复制并稳定保存;具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接;具有标记基因,便于进行筛选。
三、基因工程的基本操作程序1、目的基因的获取目的基因是指人们所需要的编码蛋白质的结构基因。
获取目的基因的方法主要有:从基因文库中获取、利用 PCR 技术扩增目的基因以及通过化学方法人工合成。
2、基因表达载体的构建基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。
一个基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等。
启动子是一段有特殊结构的 DNA 片段,位于基因的首端,是 RNA 聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出 mRNA。
终止子位于基因的尾端,也是一段有特殊结构的 DNA 片段,能终止转录。
标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
3、将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞是基因工程的关键步骤。
根据受体细胞的不同,导入的方法也有所不同。
高中生物基因工程知识点总结基因工程是一门研究基因的组成、结构、功能以及其在生物体内的表达和调控的学科。
它是通过对DNA(脱氧核糖核酸)的操作和改变来实现人为干预基因,从而改变生物个体的性状、性质或者生物体的功能组成。
下面是对高中生物基因工程相关知识点的总结:一、基因工程的基本原理基因工程的基本原理包括以下内容:1. DNA的重组技术DNA的重组技术是基因工程的核心。
通过DNA的复制、切割、连接等操作,可以将来自不同生物体的DNA片段组合成一个新的DNA 片段,从而改变生物体的遗传特性。
2. 载体的选择和构建在基因工程中,常使用载体来携带外源基因。
载体可以是质粒、噬菌体或者人工合成的DNA片段。
选择合适的载体可以提高基因转移效率和表达水平。
3. DNA的放大和扩增DNA的放大和扩增是基因工程研究的重要手段。
常用的方法有聚合酶链式反应(PCR)和基于细菌的DNA复制。
二、基因工程的应用领域基因工程在许多领域都有广泛的应用,包括以下几个方面:1. 农业领域基因工程可以用于农作物的遗传改良,包括抗病虫害、耐逆性增强、提高产量等。
通过插入外源基因,农作物可以获得新的性状,提供更好的经济效益和环境适应性。
2. 医学领域基因工程在医学领域有广泛的应用,包括基因诊断、基因治疗和药物研发等。
通过基因工程技术,可以识别疾病相关基因,研发新的治疗方法,并生产高效的药物。
3. 环境保护领域基因工程可以用于环境保护和生态修复。
通过改变微生物的代谢能力,可以使其降解有害物质,减少污染物的残留。
4. 工业领域基因工程可以用于工业酶的生产和代谢工程。
利用转基因微生物制备工业酶,可以提高生产效率和质量。
三、基因工程的伦理和风险基因工程的发展也带来了一些伦理和风险问题:1. 生物安全基因工程研究中,外源基因的插入和转移可能会导致新的生物安全问题。
需要加强对转基因生物体的风险评估和管理。
2. 遗传信息的隐私基因工程研究需要大量的个体基因信息,如何保护个体基因信息隐私成为一个重要议题。
高中基因工程总结的知识点
一、基因工程
1、什么是基因工程
基因工程是指将一种生物体的基因插入另一种生物体,从而改变另一种生物体的性状,利用它们来改造和改变生物物种的一种技术。
2、基因工程的意义
基因工程可以帮助人们改善现有的农作物品种,以便获得更高的产量;同时也能够生产药物,如胰岛素,以治疗糖尿病等疾病。
3、基因工程的基本步骤
(1)获取基因序列:科学家首先获取目标基因的结构特征,以
及基因的排列顺序;
(2)构建基因组:科学家将基因拆分为多个碱基对,构建基因组;
(3)转化:将基因注入受体生物体,使之获得新的基因;
(4)表达:把插入的基因转录成mRNA,再转录成蛋白质,从而在受体生物体内表达出新的基因。
二、遗传工程
1、什么是遗传工程
遗传工程是通过改变某一物种的基因组结构而获得意想不到的
新突变,并利用这些突变来改良物种的一种技术。
2、遗传工程的意义
遗传工程可以帮助人们改良农作物品种,提高农作物的生长效率;
同时也可以用于育种,改良家禽种类,以提高食品的品质。
3、遗传工程的基本步骤
(1)获取基因:科学家首先获取和研究目标物种中的基因;
(2)基因分离:将基因拆分为多个碱基对,构建基因组;
(3)基因转移:将基因转移到另一物种中,进行基因转换;
(4)效果评估:使用遗传分析和实验测试,评估遗传工程所产生的效果。
高中生物基因工程核心知识点总结高中生物基因工程核心知识点总结高中生物基因工程核心知识点总结概念:基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
(一)基因工程的基本工具1.“分子运输车”——载体(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。
③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
(2)最常用的载体是??质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
(3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒2.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。
(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形第二步:基因表达载体的构建1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。
2.组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因(1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。
(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端。
(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
常用的标记基因是抗生素基因。
第三步:将目的基因导入受体细胞_1.转化的概念:是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
2.常用的转化方法:将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是农杆菌转化法,其次还有基因枪法和花粉管通道法等。
基因工程及其应用编稿:闫敏敏审稿:宋辰霞【学习目标】1、简述基因工程的原理。
2、举例说明基因工程在农业、医药等领域的应用。
3、关注转基因生物和转基因食品的安全性。
【要点梳理】要点一、基因工程的原理1、对概念的理解基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平基本过程剪切→拼接→导入→表达结果人类需要的基因产物2、基因工程的工具(1)基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶①概念:限制酶是生物体内的一种酶,能将外来的DNA分子切断,由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的,故名限制性内切酶。
②特点:特异性。
即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且能在特定的切点上切割DNA分子。
要点诠释:①限制酶切割的是脱氧核苷酸之间(磷酸和脱氧核糖之间)的化学键——磷酸二酯键,不是切割碱基之间的氢键。
②限制酶切割目的基因不一定都产生黏性末端,也可能产生整齐的末端。
(2)基因的“针线”——DNA连接酶把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来,这样一个重组DNA分子就形成了。
如下图:要点诠释:DNA连接酶连接的也是磷酸和脱氧核糖之间的化学键——磷酸二酯键,而不是碱基之间的氢键。
(3)基因的“运载工具”——运载体①常用的运载体:细菌细胞质的质粒、噬菌体或某些动植物病毒。
其中,质粒是基因工程最常用的运载体。
②条件:a.能在受体细胞内稳定保存并大量复制;b.有多个限制酶切点,以便与外源基因连接;c.有标记基因,便于进行筛选。
3、基因工程的原理:基因重组4、基因重组与基因工程比较要点二、基因工程的基本操作步骤第一步:获取目的基因第二步:目的基因与运载体结合第三步:将目的基因导入受体细胞第四步:目的基因的检测和表达要点三、基因工程的应用【高清课堂:基因工程及其应用高清未发布基因工程的应用】1、基因工程与遗传育种(1)获得高产、抗逆性强的优质转基因植物①抗虫转基因植物②抗病(病毒、细菌、真菌)转基因植物③抗逆转基因植物④利用转基因改良植物的品质(2)具有优良性状或特殊用途的转基因动物2、基因工程与疾病治疗(1)生产基因工程药品:利用基因工程菌等生产的药物有:胰岛素、干扰素、人生长激素、乙肝疫苗等60余种。
生物必修二基因工程及其应用考点笔记理解了东西才记得准,记得牢。
所以必须“先懂后记”。
这是最基本的记忆方法。
下面是小偏整理的生物必修二基因工程及其应用考点笔记,感谢您的每一次阅读。
生物必修二基因工程及其应用考点笔记一、定义:又叫基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
二、设计施工水平:DNA分子水平三、工具:(一)基因的“剪刀”1.名称:限制性核酸内切酶,简称限制酶。
2.特点及作用:一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子。
3.举例:大肠杆菌中的EcoRⅠ限制酶,如教材图6-3。
(二)基因的“针线”:1.名称:DNA连接酶2.作用:“缝合”脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的DNA骨架上的切口,如教材图6-4。
(三)基因的运载体:1.作用:将外源基因送入受体细胞。
2.举例:(1)质粒(常用):存在于细菌以及酵母菌等生物中,是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子。
(2)噬菌体、动植物病毒四、操作步骤:见教材图6-61.提取目的基因2.目的基因与运载体结合3.将目的基因导入受体细胞4.目的基因的表达和检测,。
五、应用:(一)农牧业:1.农业:作物育种,如抗虫棉(1993年中国农科院培育)、抗虫的烟草、玉米、水稻和棉花的培育(1)目的基因来源:苏云金杆菌的抗虫基因(2)意义:减少农药用量,降低生产成本,减少农药对环境的污染。
2.牧业:转基因奶牛、超级绵羊等多种转基因动物。
(二)医药卫生:药物研制1.传统方法:(1)方法:直接从生物体的组织、细胞或血液中提取。
(2)缺点:受原料来源限制,价格十分昂贵。
2.基因工程生产(1)优点:高效率、高质量、低成本。
(2)举例:胰岛素、干扰素、乙肝疫苗、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子,以及预防乙肝、霍乱、伤寒、疟疾的疫苗,等等。
第2节基因工程及其应用知识梳理1.基因工程的原理(1)概念:基因工程又称基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰,然后放到受体细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
基因工程是在DNA上进行的分子水平的设计施工,需要有专门的工具。
基因的剪刀、基因的针线和基因的运载体是基因工程最基本的工具。
(2)基因操作的工具①基因的“剪刀”——指的是限制性核酸内切酶(简称限制酶)。
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子。
②基因的“针线”——指的是DNA连接酶,它的作用是催化脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的DNA骨架上的缺口,形成磷酸二酯键。
③基因的运载体——将外源基因送入受体细胞,需要专门的运输工具即运载体。
目前常用的运载体有质粒、噬菌体、动植物病毒等。
(3)基因操作的基本步骤第一步:提取目的基因。
有从供体细胞的DNA中直接分离基因和人工合成基因两种途径。
第二步:目的基因与运载体结合。
先用限制性内切酶分别切割质粒和目的基因,再用DNA连接酶连接二者,使切下的目的基因片段插入质粒的切口处,形成重组DNA。
第三步:将目的基因导入受体细胞。
用人工的方法(利用氯化钙处理细菌)使体外重组的DNA分子转移到受体细胞中。
第四步:目的基因的表达和检测。
利用标记基因的特性对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测,并根据受体细胞是否表现出特定的性状来判断目的基因是否表达。
2.基因工程的应用基因转移、基因扩增等技术的应用不仅使生命科学的研究发生了前所未有的变化,而且在实际应用领域,如医药卫生、农牧业、食品工业、环境保护等方面也展示出美好的应用前景。
知识导学1.本节的学习要把握主干知识,理清知识间的联系,使知识条理化、有序化。
基因操作工具是为基因操作的各个步骤服务的。
联系“酶的专一性”“中心法则”“碱基互补配对原则”的知识能够帮助我们更好地理解基因工程的操作步骤。
【高中生物】高三生物知识点归纳:基因工程及其应用【导语】本文《高中三年级生物知识点归纳:基因工程及其应用》由逍遥右脑整理,仅供参考。
如果觉得很不错,欢迎点评和分享~感谢你的阅读与支持!1.概念:根据人们的意愿,一个生物体的某一基因被提取、修饰和转化,然后放入另一个生物体的细胞中,定向转化生物体的遗传特性。
高考生物知识点归纳法2.原理基因重组3.工具:a.基因的"剪刀":限制性内切酶① 分布:主要分布在微生物中。
②作用特点:特异性,即识别特定核苷酸序列,切割特定切点。
③ 结果:产生粘性末端(碱基互补配对)。
b.基因的"针线":dna连接酶① 连接部分:磷酸二酯键,非氢键。
②结果:两个相同的黏性未端的连接。
c、基因的“载体”:载体①作用:将外源基因送入受体细胞。
② 条件:A.能在宿主细胞中复制并稳定保存。
b、它有多个限制性内切酶切割点。
c、有某些标记基因。
③ 种类:质粒、噬菌体和动植物病毒。
④质粒的特点:质粒是基因工程中最常用的运载体。
4.基因操作的基本步骤:①提取目的基因:人们所需要的特定基因,如人的胰岛素基因、抗虫基因、抗病基因、干扰素基因等② 目的基因与载体结合(以质粒为载体):用同一限制性内切酶分别切割目的基因和质粒DNA(载体),产生相同的粘性末端,将切割后的目的基因与切割后的质粒混合,加入适量的DNA连接剂,形成重组DNA分子(重组质粒)③将目的基因导入受体细胞常用的受体细胞:大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞④ 目的基因检测与表达检测方法如:质粒中有抗菌素抗性基因的大肠杆菌细胞放入到相应的抗菌素中,如果正常生长,说明细胞中含有重组质粒。
表达:受体细胞表现出特定的特征,表明目标基因已完成表达过程。
例如,将抗虫棉基因导入棉花细胞后,棉铃虫在食用棉花叶片时被杀死;胰岛素基因导入大肠杆菌后可以合成胰岛素。
精编高一下册《基因工程及其应用》知识点
梳理:生物篇
1.概念:按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
2.原理基因重组
3.工具:
A.基因的剪刀:限制性内切酶
①分布:主要在微生物中。
②作用特点:特异性,即识别特定核苷酸序列,切割特定切点。
③结果:产生黏性未端(碱基互补配对)。
B.基因的针线:DNA连接酶
①连接的部位:磷酸二酯键,不是氢键。
②结果:两个相同的黏性未端的连接。
C.基因的运载工具:运载体
①作用:将外源基因送入受体细胞。
②具备的条件:a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存。
b、具有多个限制酶切点。
c、有某些标记基因。
③种类:质粒、噬菌体和动植物病毒。
④质粒的特点:质粒是基因工程中最常用的运载体。
4.基因操作的基本步骤:
①提取目的基因:人们所需要的特定基因,如人的胰岛素基因、抗虫基因、抗病基因、干扰素基因等
②目的基因与运载体结合(以质粒为运载体):用同一种限制酶分别切割目的基因和质粒DNA(运载体),使其产生相同的黏性末端,将切割下的目的基因与切割后的质粒混合,并加入适量的DNA连接酶,使之形成重组DNA分子(重组质粒)
③将目的基因导入受体细胞常用的受体细胞:大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞
④目的基因检测与表达
检测方法如:质粒中有抗菌素抗性基因的大肠杆菌细胞放入到相应的抗菌素中,如果正常生长,说明细胞中含有重组质粒。
表达:受体细胞表现出特定性状,说明目的基因完成了表达过程。
如:抗虫棉基因导入棉细胞后,棉铃虫食用棉的叶片时被杀死;胰岛素基因导入大肠杆菌后能合成出胰岛素等。
5.转基因生物和转基因食品的安全性
有了给大家整理的基因工程及其应用知识点梳理,大家一定要仔细阅读,相信大家一定会取得优异的成绩。
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